智能机器人传感技术集现代制造,控制,信息处理,人工智能和网络通信在其功能更强大,更复杂的结构中的一个和提高,保持它的各种传感器和致动器增加的设备的数量。并且作为底层网络的工业控制的Fieldbus现场,一方面生产现场对各种设备,可以使一个单个机器人装置下放字段连接以彼此通信,并在网络控制系统协作,但还对由企业内部LAN植物宽的传输和生产数据的共享另一方面。目前,基于现场总线技术的网络控制系统,成为信息技术建立的大中型企业,以刺激主要解决方案的产业化。
2 Lonworks现场数据总线网络技术
2.1现场总线
现场总线是一种基于网络控制的系统,应用于生产现场,实现微机测控设备之间的双向串行多字节数字通信。 面向生产控制设备,多采用短帧方式传输数据,网络速率通常可达几k~10Mbps,实时性好。 现场总线技术为构建网络集成分布式控制系统提供了有效途径..
与分布式控制现场总线技术,开放的,网络信息共享相比,智能,高度分散的,自主功能和高可靠性的优点,并可以大大节省硬件投资,安装方便,扩展和维护的量。目前的技术包括基金会现场总线总线基金会现场总线,PROFIBUS(DP,PA,FMS),CAN,的Lonworks,工业以太网,在网络协议,传输速率和距离应用和网站的次数限制每个总线等方面具有不同的特点。
2.2 Lonworks技术
Lonworks(Local Operating Networks)现场总线进行技术是由Echelon公司可以推出的一种学习先进的开放式网络化管理控制企业技术,其结构设计简单,布线容易,易于扩容和增加新功能。对于学生用户通过各种问题不同的功能发展要求,只需选用具有不同的控制时间节点,利用其开发工作平台,编写以及相应的程序,连接到内部控制自己网上即可完成,在物理上不必对网络经济结构作任何修改。 Lonworks是目前我国生产活动现场和智能楼宇等集散式监控分析系统中应用*为广泛的一种施工现场总线技术。
lonworks支持多种传输介质和网络拓扑结构,使用变压器耦合接口FTT-10收发器时,采用双绞线总线结构,可达到78kbps/2700m,并可通过中继路由器扩展传输距离。 lonworks网络有64个节点,可以通过连接路由器来扩展。 每个智能节点的数据传输由神经元芯片等硬件和网络支持,以网络变量的形式连接。 每个节点*可以设置超过62个网络变量。 根据Lonworks标准网络变量定义的数据结构可以解决不同制造商产品的互操作性问题.. 目前,已有数千家公司推出Lonworks产品。
智能节点和神经元芯片上的Lonworks是一个基本组成部分,它是直接连接到生产现场,收集工业现场信号并输出该控制量,而网络上载和接收各种数据网络,在图中所示的结构。
一个中国智能控制器技术及其传感器和执行器构成进行一个重要结点(Node),它可连接以及各种I/O设备,如工业发展机器人管理系统的行程开关、力传感器、关节电机等。 LonWorks的无主站点对点网络教学方式,使其中任一节点的故障或关闭都不可能影响企业其它住户节点的正常工作运行,从而有效提高了学生系统的稳定度。且网络服务节点城市之间没有使用逻辑结构连接,使得社会系统中节点的增加、修改都很容易,便于分析系统需要调整和扩充升级。节点的核心是神经元芯片(neuron chip),它是一种通信业务处理、数据采集和控制的通用处理器,它通过经济运行芯片上的Neuron C应用研究程序来完成这些数据的采集、控制和网络用户操作的。
基于Lonworks技术的3机器人监控系统
3.1控制网络设计
在制造生产过程中,在密切合作和协作的工业机器人的制造过程中的需要,每个机器人之间共享的通信和传感器数据是必要的,这表现异常出现在生产,如缺料,出现故障,卡住等智能处理是特别重要的。传统的集中式通信硬件的复杂配置,现场接线是困难的,不容易扩展的实时性差等缺点,这是难以满足高速工业机器人,精密的加工需要协调。出于这个原因,使用现场总线技术的连接数个分散的传感器和致动器底部,每个底级控制器和显示器的计算机访问总线作为网络节点,配置成控制与高速数据通信网络和信息共享的特点。在控制网络时,智能节点的每个控制级是在网络变量至现场总线网络的形式传送相关的生产数据,监视主机节点等智能控制电平可以根据这些数据访问和分析的程序进行设定,在为了达到预期的效果,以及在良好合作的过程中工业机器人的内在全球监测,特别是在非正常生产线流程的情况下,将发挥重要的作用。机器人和计算机具有先进的智能信息处理功能,其全部用于进一步信息融合和传感器融合的实时数据创造了条件。
图2是一个中国制造业生产中应用LonWorks现场总线信息技术企业实现财务机器人联网安全监控的方案。系统中主干网采用总线式结构,将厂区内各车间与办公楼中的核心管理监控主机相连;各子网分布于车间内部,均采用环形结构,从而更加有效地克服这些网络断线故障发展带来的影响。每个子网都通过建立一个国家相应路由器连接到主干网上,实现与控制研究网络主机之间的通信。不同风险监控分析对象所用的传感器和执行器类型选择不同,且分散分布于全厂各处,如采用学生一般的集散控制活动方式,很难将之连接在同一社会系统中,而 Lonworks技术的开放性则能很容易地解决方法这一重要问题。生产产品加工中的各种监测信号分为两路,所获得的两组信号,一组连接在现场的机器人控制器内,实现经济相对比较独立的局部成本控制。另一组监测信号质量以及公司生产水平线上各机器人的控制目标信号则连接到分布于各车间的智能功能模块的I/O口上,通过对于现场总线实现个人数据的网络文化传输,以实现对机器人的现场控制与网络遥操作实践相结合的监控制度体系。这样,当生产线中出现一些异常变化情况时,通过有效控制计算机网络平台即可实现对多个机器人市场之间的工作人员协调,并进行心理异常表达情况的紧急处理;而当现场总线网络已经出现故障时,相对完善独立的机器人教育系统方面仍然存在可以根据正常地工作。[!--empirenews.page--]
3.2系统监控与管理
通过智能模块的计算和转换,将各种现场生产数据通过Lonworks网络发送到监控中心计算机.. 通过FIX或其他配置软件,可接收在线数据,DDE动态数据交换(DynamicData Exchange)或ODBC开放数据库互联(OpenDatabaseConnectivity).. FIX组态软件程序还可以对智能模块的拆卸、断电和故障作出判断和报警。
为了满足企业信息化管理的需求,内部控制可以在网络监控主机LonWorks网络卡,则企业内网网卡,或作其他用途的企业数据共享FIX组态软件生产管理的内插一个额外的TCP / IP中插入。相关部门可以授权,依照其通过公司内部网对生产过程的远程监控访问。此外,该软件还具有功能配置自动生成报表,整个工厂可以生成就这个问题和其他形式的各种报告和各车间,各类信息数据,可直接提供给企业管理者,建设或ERP CIMS基础的企业信息管理系统的支持整个工厂和车间管理和决策,该数据流在图3中所示的方式。
此外,制造业企业生产的管理工作具有双重性,根据自己产品信息加工发展过程控制流程问题进行的纵向关系管理,或者学生根据社会生产制造工艺设计类型和人员需要配备情况进行的横向经济管理。以机器人加工处理技术为代表的现代化生产线系统研究具有一定高度的连续性,从*初的元件或毛坯,经过多个国家生产经营环节的逐步的加工和装配,*后形成一个产品,整个教学过程前后连贯,其管理服务模式是纵向的。而另一重要方面,在同一工厂的不同车间中,各条生产水平线上都具有中国处于相同生产活动环节的机器人设备和操作能力维护会计人员,例如每条生产线上学习都有进料、装配和包装等环节,如果是生产同一种产品,则各生产线中各环节我们都是平行且相同的。为了以*高效率发挥自身人力资本资源,以便于设备的维护和生产的进行,同类生产和技术专业人员应能够合理分工管理方式分布于不同车间中的同一类生产工艺和设备,同时也可以有效减少生产线维修的备件数量。这样教师就可以*大限度的减少备用劳动力人员,由每车间一组备用人员精简到全厂多个车间共用较少组的备用人员,也就是横向化管理制度模式。
但这种交叉模式,在一定程度上增加了管理难度.. 现场总线网络控制技术的应用可以很好地解决这一问题。 通过组态软件制作的监控界面FIX,既可以对各车间生产线的实际加工过程进行监控,又可以将分布在厂区不同车间的类似机器人加工过程放置在计算机的同一监控窗口中,形成一体化的“虚拟车间”..
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